WAP

WAP (viết tắt của Wireless Application Protocol - Giao thức Ứng dụng Không dây) là một chuẩn công nghệ dành cho việc truy cập Internet từ các thiết bị di động như điện thoại, PDA. Dù chưa được chuẩn hóa toàn cầu, WAP đã có ảnh hưởng lớn đến ngành công nghiệp di động và các dịch vụ liên quan. WAP cung cấp nhiều ứng dụng hữu ích cho người dùng thiết bị di động như email, web, mua sắm trực tuyến, ngân hàng trực tuyến, và thông tin chứng khoán.

Với xu hướng phát triển các ứng dụng băng thông rộng trong mạng NGN, nhiều công nghệ đã được đề xuất để tích hợp và hội tụ các dịch vụ mạng. WAP là một giải pháp công nghệ mang lại nhiều lợi ích cho người dùng thiết bị vô tuyến và các nhà cung cấp dịch vụ mạng. Tuy nhiên, triển khai WAP có thể gặp nhiều thách thức, bao gồm các vấn đề về phần cứng, bảo mật và các yếu tố khác.

Mô hình kiến trúc giao thức WAP

Mô hình WAP tương tự như mô hình WWW (World Wide Web) nhưng với một số tính năng bổ sung. Hai tính năng chính là: đẩy (Push) và hỗ trợ thoại. Nội dung WAP được truyền qua một tập hợp các giao thức tiêu chuẩn. WAP định nghĩa các thành phần tiêu chuẩn để truyền thông giữa thiết bị di động và máy chủ mạng, bao gồm:

• Tiêu chuẩn tên mô hình: Các URL được dùng để nhận diện nội dung WAP trên các máy chủ, còn URI giúp nhận diện tài nguyên trên thiết bị, như chức năng điều khiển cuộc gọi.
• Kiểu nội dung: Được xác định theo kiểu giống như WWW.
• Các định dạng nội dung tiêu chuẩn: Dựa trên công nghệ WWW và bao gồm ngôn ngữ đánh dấu, thông tin lịch, đối tượng, hình ảnh và ngôn ngữ kịch bản (Script).
• Các giao thức truyền thông tiêu chuẩn: Cho phép truyền thông các yêu cầu từ thiết bị di động tới máy chủ qua cổng WAP, tối ưu hóa theo thiết bị sử dụng.

Tương tự mô hình hệ thống mở OSI, các lớp trong ngăn xếp giao thức WAP được phân chia để dễ mở rộng, thay đổi và phát triển. Giao thức truy cập ứng dụng vô tuyến WAP bao gồm 5 lớp:

• Lớp truyền tải: giao thức datagram vô tuyến (WDP)
• Lớp bảo mật: giao thức lớp truyền tải vô tuyến (WTLS)
• Lớp giao vận: giao thức giao vận vô tuyến (WTP)
• Lớp phiên: giao thức phiên vô tuyến (WSP)
• Lớp ứng dụng: Môi trường ứng dụng vô tuyến (WAE)

Tất cả các ngăn xếp giao thức WAP được thiết kế để phù hợp với điều kiện mạng di động. Mỗi lớp cung cấp các chức năng hoặc dịch vụ qua giao diện tiêu chuẩn tới các dịch vụ và ứng dụng khác. Kiến trúc WAP phân tách giao tiếp dịch vụ từ các giao thức cung cấp dịch vụ, cho phép mở rộng các đặc tính và lựa chọn giao thức phù hợp cho từng nội dung. Nhiều dịch vụ trong ngăn xếp có thể được hỗ trợ bởi một hoặc nhiều giao thức, ví dụ như dịch vụ truyền đa phương tiện được hỗ trợ bởi cả HTTP và WSP.

Các giao thức trên lớp này được thiết kế để hoạt động trên nhiều dịch vụ truyền khác nhau, bao gồm nhắn tin SMS, dữ liệu chuyển mạch kênh và dữ liệu gói. Các kênh truyền cung cấp nhiều mức chất lượng dịch vụ khác nhau, như thông lượng, tỷ lệ lỗi và độ trễ. Các giao thức lớp truyền thông tin được tối ưu hóa để khắc phục điểm yếu của kênh và tùy biến theo từng loại dịch vụ.

Lớp dịch vụ truyền tải

Lớp này kết nối các dịch vụ truyền tải với phần còn lại của ngăn xếp WAP. Giao thức datagram vô tuyến WDP (Wireless Datagram Protocol) cung cấp nhiều kết nối kênh mang khác nhau và hỗ trợ các giao thức hoạt động trên đó. Các kết nối này thay đổi tùy theo cơ sở hạ tầng mạng và yêu cầu dịch vụ truyền thông. WDP chịu trách nhiệm truyền và nhận dữ liệu từ các thiết bị đầu cuối mạng, phân đoạn gói tin và đóng gói các datagram theo yêu cầu của kênh mang thông tin. Giao thức bản tin điều khiển vô tuyến WSMP, một phần mở rộng của WDP, hoạt động như một cơ chế báo lỗi tương tự ICMP trong Internet, hữu ích khi WAP không sử dụng kênh mang IP hoặc cần thu thập thông tin và chẩn đoán mạng.

Lớp bảo mật

Mục tiêu của lớp bảo mật WTLS (Wireless Transport Layer Security) là đảm bảo an toàn giữa các thiết bị WAP và cổng/ủy quyền WAP. WTLS cung cấp khung làm việc cho các kết nối an toàn trong các ứng dụng truyền thông hai chiều. Nó sử dụng các thành phần từ các giao thức bảo mật cơ bản của Internet như SSL (Socket Security Layer) và TLS (Transport Layer Security). WTLS cho phép chứng nhận dữ liệu gốc và xác nhận bản quyền tin nhắn. Để bảo vệ tính riêng tư và toàn vẹn dữ liệu, các kỹ thuật mã hóa và mã nhận thực tin nhắn được áp dụng. Trong quá trình thiết lập kết nối an toàn, các tham số cần thiết như thiết lập tham số, chuyển đổi khóa, và xác thực được tạo ra. Giống như các giao thức khác của WAP, WTLS được tối ưu hóa cho các kênh truyền thông băng hẹp.

Lớp giao vận

Giao thức giao vận vô tuyến WTP (Wireless Transaction Protocol) thực hiện việc xử lý các yêu cầu và phản hồi từ người dùng đến máy chủ ứng dụng và ngược lại. WTP được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong môi trường băng thông hẹp của truyền thông vô tuyến, với khả năng giảm thiểu tiêu đề giao thức và số lần phát lại. Một trong những tính năng chính của WTP là cung cấp dịch vụ giao vận cho các hoạt động trực tuyến như duyệt Web.

WTP được tối ưu hóa để tăng cường số lượng các pha giao vận, giảm các thủ tục phát lại, xác nhận và giải phóng. Hơn nữa, WTP cũng hỗ trợ chức năng phân đoạn và tái tạo bản tin. Sự kết hợp giữa giao thức giao vận vô tuyến WTP và giao thức phiên vô tuyến WSP (Wireless Session Protocol) cung cấp dịch vụ truyền tải siêu văn bản (hypermedia) qua truyền tải phi kết nối, trong khi giao thức HTTP cung cấp dịch vụ truyền tải siêu văn bản qua kết nối có hướng.

Lớp phiên

Giao thức lớp phiên vô tuyến WSP hỗ trợ lớp ứng dụng của WAP bằng cách cung cấp hai loại dịch vụ phiên: kết nối có hướng với độ tin cậy cao và phi kết nối với độ tin cậy thấp. WTP cung cấp các phương tiện truyền thông bao gồm:

• Hỗ trợ chức năng HTTP, sử dụng phiên bản HTTP 1.1 để giảm tải cho WSP.
• Kết nối người dùng vào phiên truyền dữ liệu với thời gian truyền lớn.
• Yêu cầu các máy chủ gửi dữ liệu đến người dùng.
• Thiết lập một quy trình cho phép ứng dụng máy chủ kiểm tra và cấu hình các phương tiện và giao thức thích hợp cho người dùng.
• Khả năng tạm dừng và tiếp tục phiên.

WSP hỗ trợ cơ chế lưu trữ tạm thời tiêu đề để cải thiện hiệu quả của kênh truyền. Trong khi đó, giao thức HTTP truyền thống không hỗ trợ tính năng này, dẫn đến việc khoảng 90% các yêu cầu với tiêu đề cố định vẫn phải được gửi qua mạng.

Lớp ứng dụng

Môi trường ứng dụng vô tuyến WAE (Wireless Application Environment) nằm trong lớp ứng dụng, cung cấp nền tảng cho các ứng dụng hoạt động trên thiết bị vô tuyến, bao gồm cả dịch vụ tin nhắn đa phương tiện. WAP hỗ trợ hai loại tác nhân (agent) trên thiết bị vô tuyến: tác nhân sử dụng WML (Wireless Markup Language) và tác nhân sử dụng WTA (Wireless Telephony Application) để hỗ trợ các chức năng thoại.

Những hạn chế của WAP

WAP sử dụng ngôn ngữ WML để xây dựng và trình bày các trang web phù hợp với thiết bị di động. Với khuôn dạng tín hiệu dữ liệu tối ưu, WAP được thiết kế để truyền tải nội dung web tới thiết bị vô tuyến bằng cách loại bỏ các yếu tố đồ họa, giúp hiển thị trên màn hình nhỏ và tiết kiệm băng thông. Nhiều mã WML thường được chỉnh sửa từ mã HTML. Dù WAP hỗ trợ nhiều thiết bị di động, nó vẫn có một số hạn chế trong giao thức, như:

• Thời gian chờ:

WAP dựa trên giao thức TCP/IP và không tích hợp hệ thống bảo mật riêng hay khả năng tự động đẩy dữ liệu. Điều này có thể ảnh hưởng đến các ứng dụng cần xử lý ngay lập tức khi người dùng đang truyền dữ liệu trên một ứng dụng khác. Việc triển khai kiểu ứng dụng này làm tăng độ phức tạp của hệ thống đáng kể, đồng thời tác động trực tiếp đến phần cứng và yêu cầu băng thông.

• An ninh:

WAP là một hệ thống giao thức không cung cấp bảo mật nội tại, có nghĩa là dữ liệu không được mã hóa trong quá trình truyền. Mặc dù có thể tích hợp phần mềm bảo mật cho WAP, nhưng hiệu quả bị hạn chế do vấn đề về ổn định, chi phí và thời gian thực hiện. Gateway: Giải pháp WAP yêu cầu sử dụng gateway vô tuyến, do đó, làm tăng chi phí của hệ thống.

• Kết nối liên tục:

Các ứng dụng WAP được thiết kế theo mô hình yêu cầu/đáp ứng, dẫn đến kết nối liên tục không giống như trình duyệt trên máy tính cá nhân. Người dùng thường di chuyển ra ngoài vùng phủ sóng, gây ra sự cố kết nối. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng phương pháp 'lưu và chuyển tiếp', tuy nhiên, giải pháp này làm tăng chi phí và độ phức tạp của hệ thống. Thực tế, việc thêm tính năng này thường yêu cầu phần cứng bổ sung và gia tăng băng thông sử dụng.

• Triển khai dịch vụ:

WAP được thiết kế để duyệt nội dung trang web, do đó các nhà cung cấp nội dung phải quản lý và duy trì bản sao của từng trang web. Việc duy trì các bản sao này không hiệu quả vì nó làm tăng chi phí mở rộng và bảo trì hệ thống.

• Tương tác hạn chế:

WAP gặp khó khăn trong việc tích hợp với các ứng dụng hiện có trên thiết bị, đây là một hạn chế phổ biến đối với các giải pháp trên các thiết bị có khả năng xử lý và giao diện màn hình nhỏ.

• Khả năng đẩy và kéo:

Các giải pháp WAP yêu cầu người dùng gửi thông tin trước khi nhận được chúng, do đó email và cảnh báo không thể được nhận ngay lập tức. Thuật ngữ 'kéo' đề cập đến khả năng của thiết bị trong việc thông báo cho người dùng khi dữ liệu của họ đã đến. Chức năng đẩy, mặc dù có sẵn trong WAP, cần thêm lớp kiến trúc, điều này có thể làm tăng nguy cơ lỗi và độ trễ.

• .mobi
• i-mode
• Microbrowser
• Mobile development
• Mobile web
• RuBee
• WAP Identity Module
• Wireless Internet Protocol
• Wireless transaction protocol
• WURFL
• Wikipedia access via WAP

Liên kết ngoài

• Open Mobile Alliance
• OMA – Tài liệu tải về giao thức không dây (tài liệu định dạng PDF)